DE3643169A1 - Vorrichtung fuer kraftfahrzeuge zur verhuetung von auffahrunfaellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Kraft­ fahrzeuge zur Verhütung von Auffahrunfällen, be­ stehend aus einem Sender für elektromagnetische Wellen und einem Empfänger sowie einer Auswerte­ einheit.

Unter dem Begriff "Radar" ist ein Verfahren bekannt, mit dessen Hilfe Ort und Position von festen oder bewegten Objekten bestimmbar ist. Hierzu werden elektromagnetische Wellen ausgesandt, die bei Auf­ treffen auf ein Hindernis mehr oder weniger stark reflektiert werden. Soweit der reflektierte Strahl durch das Sendeobjekt wieder empfangen wird, ver­ mittelt dessen Stärke und Einfallrichtung lnforma­ tion über den Gegenstand, der seine Reflexion ver­ ursacht hat: z.B. Angaben über Ort und Entfernung des entsprechenden Gegenstandes. In der Radartech­ nik werden die reflektierten und empfangenen Sig­ nale nach Verstärkung in einer Braun′schen Röhre zu einem Bild zusammengesetzt und ergeben so eine Abbildung des durch die Welle bestrahlten Raumes. Besonders von Bedeutung ist, daß die Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen auch bei Dunkelheit und schlechter Witterung erfolgt und deshalb unab­ hängig von den jeweiligen Sichtverhältnissen eine Erfassung und Wiedergabe des entsprechenden Umfel­ des gestattet.

Allgemein bekannt ist, daß die durch Auffahren verursachten Verkehrsunfälle insbesondere bei Ne­ bel und schlechten Sichtverhältnissen auftreten. Die häufigste Ursache hierfür ist in der Tatsache zu sehen, daß der Fahrzeugführer zu spät ein vor ihm auftauchendes Hindernis registriert und die entsprechenden Ausweich- und Abbremsreaktionen nicht rechtzeitig einleitet. Die einzige Möglich­ keit besteht deshalb im Stande der Technik darin, die Geschwindigkeit bei ungenügenden Sichtverhält­ nissen entsprechend zu drosseln. Die Verkehrsun­ fallstatistik allerdings zeigt, daß ein relevanter Teil der Kraftfahrer dazu offensichtlich nicht in der Lage ist, weshalb es immer wieder zu zahlrei­ chen Verkehrsunfällen mit einer Vielzahl an Betrof­ fenen kommt.

Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Schaffung von Abhilfe zur Aufgabe gemacht, durch die bei schlechten Sichtverhältnissen Unfälle ver­ mieden werden können.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Sender in Fahrtrichtung abstrahlt und der Ausgang der Auswerteeinheit mit einer im Cockpit anzubringenden optischen und/oder akustischen An­ zeige und/oder mit einem Stellglied in Verbindung steht, wobei das Stellglied mit Überschreiten eines einstellbaren Schwellenwertes das Bremssystem akti­ viert.

Funktion und Wirkungsweise der vorgeschlagenen Vor­ richtung ist wie folgt:

In von Radarsystemen her bekannter Weise werden durch den Sender elektromagnetische Wellen aus dem Bereich zwischen 30 cm (Frequenz 1000 MHz) und 8 mm (Frequenz 37 500 MHz) abgestrahlt. Hierbei muß nicht, wie bei Radarsystemen häufig der Fall, der Sender selbst eine Rotationsbewegung ausüben, sondern wird raumfest in Fahrtrichtung abstrahlen. Die vom davor befindlichen Fahrzeug reflektierten Strahlen werden ebenfalls in bekannter Weise durch einen Empfänger detektiert, der grundsätzlich, wie bei vielen Radarsystemen ebenso, baulich durch den Sender realisiert werden kann, der durch perio­ disches Umschalten in Sende- und Empfangsbetrieb arbeiten kann. Die empfangenen Signale erlauben vermittels der Auswerteeinheit, ebenfalls in be­ kannter Weise, das Feststellen des Abstandes des unmittelbar davor befindlichen Fahrzeuges. Neu ist, daß das durch die Auswerteeinheit erhaltene Ergeb­ nis entweder mit Hilfe einer im Cockpit anzubringen­ den akustischen und/oder optischen Anzeige wiederge­ geben wird, so daß dem Fahrer bei fehlender Sicht der Abstand zum davor befindlichen Fahrzeug ange­ zeigt wird, gleichzeitig oder alternativ hierzu auf ein Stellglied einwirkt. Aufgabe desselben ist mit Überschreiten eines einstellbaren Schwellenwer­ tes das Bremssystem zu aktivieren. Grundsätzlich beliebig ist, an welcher Stelle des Systems die Einstellung dieses Wertes, also beispielsweise an der Auswerteeinheit oder am Stellglied selbst vorgenommen wird. Der Schwellenwert ist ein Äqui­ valent für den Mindestabstand des mit der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung ausgerüsteten Kraftfahr­ zeuges von dem davor befindlichen. Mit Überschrei­ ten des Schwellenwertes, also bei zu geringem Ab­ standes wird dann über das Stellglied das Brems­ system aktiviert.

Wird eine optische Anzeige verwendet, kann der Fahrer stets den Abstand kontrollieren, ist aller­ dings gezwungen von sich aus und rechtzeitig den Bremsvorgang einzuleiten.

Der Fahrer wird mit Erreichen des minimalen, ange­ zeigten Abstandes oder bei Einstellung des ent­ sprechenden Schwellenwertes in der Weise, daß der Bremsweg stets geringer ist als der zur Verfügung stehende Abstand, mit Sicherheit vor Auffahrun­ fällen geschützt. Dies ist das Hauptziel und der entscheidende Vorzug bei Einsatz und Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Zur Klarstellung ist darauf hinzuweisen, daß die Erfindung selbstverständlich nicht auf den Schutz für ein Radargerät oder ähnlichem abzielt, sondern auf die konkrete Verwendung, Anordnung in einem Fahrzeug und der Verwertung des erhaltenen Signales in einer Anzeige und/oder einem Stellglied abzielt. Die Erfindung stellt sicher, daß ein Minimalab­ stand zum davor befindlichen Fahrzeug nicht unterschritten werden kann.

Grundsätzlich ist im Rahmen der Erfindung unerheb­ lich, welche Art von Information die optische An­ zeige wiedergibt. Wie bereits angedeutet, kann beispielsweise der Abstand angezeigt werden oder, in ähnlicher Weise wie beim Stellglied, mit Über­ schreiten eines Schwellenwertes eine Warnlampe aktivieren. Mit Aufleuchten der Warnlampe wird der Fahrer informiert und darüber in Kenntnis gesetzt, daß nunmehr der Bremsvorgang eingeleitet werden muß.

Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei welcher die Anzeige und/oder das Stellglied nur dann be­ tätigt werden, wenn der Vergleich mehrerer nach­ einander erfolgter Messungen sich verringernden Abstand ergeben. Um Bremsungen zu vermeiden, die durch ein überholendes und in sehr kurzem Abstand davor einscherendes Fahrzeug ausgelöst werden, dessen Geschwindigkeit relativ zum überholten Fahrzeug jedoch größer ist und demzufolge eine Bremsung an sich überflüssig wäre, erweist sich der Wert der vorgeschlagenen Weiterbildung. Der Vergleich aufeinanderfolgender Meßwerte kann bei­ spielweise durch Differenzieren der elektroni­ schen Signale erfolgen, aus deren Vorzeichen sich verringernder oder vergrößernder Abstand unmittel­ bar ablesbar ist. Nur im ersteren Fall ist eine entsprechende Anzeige oder die Einleitung des Bremsvorganges sinnvoll.

Auf welche Art und Weise das Stellglied auf das Bremssystem einwirkt und dieses aktiviert ist für vorliegende Erfindung zunächst unerheblich. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß bei Vorhandensein eines Bremskraftverstärkers die Saugrohre geöffnet oder eine Pumpe betätigt wird, welche den Druck des Hydraulikmediums im Bremssystem erhöht, so daß wie bei Betätigen des Bremspedales die Bremsbacken an Bremsscheibe oder Bremstrommel angepreßt werden. Gleiche Wirkung und Ergebnis erhält man bei Öffnen der zum Bremskraft­ verstärker führenden Saugrohre.

I.d.R. wird erwünscht sein, daß beim Heranfah­ ren an eine vor einer auf Rot geschalteten Am­ pel stehenden Kolonne oder beim Einparken bei Vor­ liegen eines auf das Bremssystem einwirkenden Stellgliedes keine Bremsung erfolgt. Eine beson­ ders elegante Lösung des Problemes besteht darin, den Schwellenwert des Stellgliedes und/oder den der Warnlampe kontinuierlich in Abhängigkeit von der momentanen Geschwindigkeit einzustellen. Dies erfolgt in der Weise, daß der Schwellenwert etwas oberhalb des in Abhängigkeit von dem durch die Geschwindigkeit bestimmten Bremsweges eingestellt wird. Unter dem Begriff "kontinuierlich" ist im Sinne der Erfindung jede permanente und ohne Zu­ tun des Fahrers erfolgende Veränderung des Schwel­ lenwertes entsprechend dem durch die Geschwindig­ keit bestimmten Bremsweges zu verstehen. Bei nie­ drigen Geschwindigkeiten, wie z.B. beim Heranfah­ ren an Ampeln oder beim Einparken wird dann der Schwellenwert aufgrund der dann geringen Geschwin­ digkeit so niedrig eingestellt, daß er nahezu zu Null wird. Die Aktivierung des Bremssystemes und/ oder der Warnlampe ist dann ausgeschlossen.

Eine andere Möglichkeit der Lösung dieses Proble­ mes besteht unabhängig davon in der Abschaltung des Stellgliedes oder des Senders oder der gesam­ ten Vorrichtung bei niederen Geschwindigkeiten und/oder bei Einlegen des ersten - oder Rückwärts­ ganges und/oder beim Bremsen. Auch bei derartigen Ausführungsformen ist das Heranfahren an Ampeln und/oder Einrangieren in Parklücken ohne weiteres möglich. Die Aufzählung Stellglied, Sender oder Vorrichtung ist hierbei nur beispielhaft zu ver­ stehen, da grundsätzlich an jedem Element der Gesamtvorrichtung die Abschaltung vorgenommen werden kann.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei­ bungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläu­ tert wird. Sie zeigt in prinzipienhafter Wieder­ gabe ein mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattetes Fahrzeug 1. Davor findet sich in einem gewissen Abstand ein weiteres Fahrzeug 2.

Im vorderen Bereich des Fahrzeuges 1 ist ein Bauelement 3 angeordnet, welches besteht aus Sender sowie Empfänger für elektromagnetische Wellen und darüber hinaus einer Auswerteeinheit. Vom Sender des Bauelementes 3 ausgehend bewegen sich die elektromagnetischen Wellen in Fahrtrich­ tung 4 auf das unmittelbar davor befindliche Fahrzeug 2 zu. Dort werden sie reflektiert und gelangen teilweise wieder zum Bauelement 3 zurück, wo der reflektierte Anteil im Empfänger aufgenom­ men und in der Auswerteeinheit in ein Steuersig­ nal umgewandelt werden. Für die Erfindung von Bedeu­ tung ist, daß sich die elektromagnetischen Wellen auch bei schlechten Sichtverhältnissen sowie Nebel - hier angedeutet durch die Nebelwand 5 - ungehin­ dert ausbreiten können, die auf das Auge anspre­ chenden optischen Frequenzen jedoch gestreut werden.

Das vom Bauelement 3, genauer von der darin befind­ lichen Auswerteeinheit ausgehende Signal wird in der gezeigten Ausführungsform zu einer im Cockpit befindlichen Anzeige 6 sowie zu einem die Möglich­ keit der Aktivierung des Bremssystems bietenden Stellglied 7 geleitet. Die Anzeige 6 kann akusti­ scher und/oder optischer Art sein; das Stellglied 7 kann auf unterschiedliche Art und Weise auf das Bremssystem einwirken.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt:

Die aus Bauelement 3 in Fahrtrichtung 4 abgestrahl­ ten elektromagnetischen Wellen werden zum Teil re­ flektiert und durch den ebenfalls im Bauelement 3 befindlichen Empfänger registriert, in der Aus­ werteeinheit verarbeitet und ein entsprechendes Signal an die Anzeige 6 weitergeleitet, wo entweder der Abstand direkt angezeigt oder bei Überschreiten eines Schwellwertes einer Warnlampe blinkt bzw. ein akustisches Signal freigesetzt wird. Gleich­ zeitig wird das gleiche Signal dem Stellglied 7 zugeführt, welches seinerseits mit Überschreiten eines einstellbaren Schwellenwertes im Sinne einer Aktivierung auf das Bremssystem des Fahrzeuges 1 einwirkt. Dieser Schwellenwert ist einstellbar und äquivalent einem bestimmten Mindestabstand, bei dessen Unterschreiten das Bremssystem aktiviert und/oder akustische und/oder optische Signale im Cockpit freigesetzt werden. Durch das Stellglied 7 wird automatisch und ohne Zutun des Fahrers mit Unterschreiten eines bestimmten durch den Schwel­ lenwert vorgegebenen Mindestabstandes das Brems­ system aktiviert und der Bremsvorgang eingeleitet. Die optischen und/oder akustischen Anzeigen sind als Hilfe für den Fahrer zu sehen und erfordern ein zusätzliches Betätigen des Bremspedales.

Im Ergebnis erhält man durch die Erfindung eine Vorrichtung, durch welche bei entsprechender Ein­ stellung des Schwellenwertes Auffahrunfälle ins­ besondere auch bei schlechten Sichtverhältnissen ausgeschlossen werden können.

Claims (6)

1. Vorrichtung für Kraftfahrzeuge zur Verhütung von Auffahrunfällen, bestehend aus einem Sen­ der für elektromagnetische Wellen und einem Empfänger sowie einer Auswerteeinheit, da­ durch gekennzeichnet, daß der Sender in Fahrtrichtung 4 abstrahlt und der Ausgang der Auswerteeinheit mit einer im Cockpit anzubringenden optischen und/oder akustischen Anzeige 6 und/oder einem Stell­ glied 7 in Verbindung steht, wobei das Stell­ glied 7 mit Überschreiten eines einstellbaren Schwellenwertes das Bremssystem aktiviert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Anzeige 6 den Abstand wiedergibt oder eine Warnlampe ist, die mit Überschreiten eines Schwellenwertes aktiviert wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Anzeige 6 und/oder das Stellglied 7 nur dann betätigt werden, wenn der Vergleich mehre­ rer nacheinander erfolgter Messungen sich ver­ ringerten Abstand ergeben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß daß Stellglied 7 die Saugrohre des Bremskraft­ verstärkers öffnet und/oder eine Pumpe zur Druckerhöhung des Hydraulikmediums im Brems­ system betätigt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenwert kontinuierlich entspre­ chend der momentanen Geschwindigkeit einge­ stellt wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das das Stellglied 7 oder der Sender oder die gesamte Vorrichtung bei niedrigen Geschwindig­ keiten und/oder bei Einlegen des ersten - oder Rückwärtsganges und/oder beim Bremsen abgeschal­ tet wird.